(14分)一密封盒B放置在水平面上,密封盒與水平面間的動摩擦因數μ=0.5,密封盒的內表面光滑,在內表面上有一小球A靠左側壁放置,此時小球A與密封盒的右側壁相距為l,如圖所示。A、B的質量均為m,F對密封盒B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起從靜止開始向右運動,當密封盒B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經一段時間球A碰到盒的右側壁。 求
(1)在推力F作用的過程中盒子的左側壁對小球A做的功;
(2)球A相對于盒從左側壁運動至右側壁所經過的時間t并說明此時l與d之間的關系。
(1)0.5mgd (2)見解析
解析試題分析:(1)方法一
將盒子和小球作為一個整體 (1分)
對小球應用牛頓第二定律:
盒子左側壁對小球做的功 (1分)
聯立得:W=0.5mgd (1分)
方法二
將盒子和小球作為一個整體,推力F作用過程,由動能定理得
將μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度
小球A的動能增加量等于左側壁所做的功
(2)球A在槽內運動過程做勻速運動
(1分)
槽B向右減速滑行過程,由牛頓定律和運動學規(guī)律得
(1分)
(1分)
(1分)
當球A碰到槽的右側壁時,位移關系為 (1分)
討論:
①當球A碰到槽的右側壁時,槽未停下,則 (1分)
可解得球A從離開槽的左側壁到碰撞槽的右側壁所經過的時間
(1分)
l與d的關系是 (1分)
②當球A碰到槽的右側壁時,槽已停下,則, (1分)
可解得球A從離開槽的左側壁到碰撞槽的右側壁所經過的時間
(1分)
l與d的關系是 (1分)
考點:本題考查了牛頓第二定律和勻變速直線運動的規(guī)律
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)某人站在高樓的平臺邊緣,以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子,不考慮空氣阻力,取.求:
(1)從拋出至回到拋出點的時間是多少?
(2)石子拋出后落到距拋出點下方20 m處所需的時間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖一所示,質量分別為m1=1kg和m2=2kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上,若對A、B分別施加大小隨時間變化的水平外力F1和F2,其中F1=(9-2t)N,F2=(3+2t)N,請回答下列問題:
(1)A、B兩物塊在未分離前的加速度是多大?
(2)經多長時間兩物塊開始分離?
(3)在圖二的坐標系中畫出兩物塊的加速度a1和a2隨時間變化的圖像。
(4)速度的定義為v=△s/△t,“v-t”圖像下的“面積”在數值上等于位移△s;加速度的定義為a=△v/?△t,則“a-t”圖像下的“面積”在數值上應等于什么?
(5)試從加速度a1和a2隨時間變化的圖像中,求出A、B兩物塊自分離后,經過2s時的速度大小之差。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
汽車正以20m/s的速度行駛,駕駛員突然發(fā)現前方有障礙,便立即剎車,開始做勻減速直線運動,1s后速度大小變?yōu)?5m/s,求:
(1)汽車剎車時的加速度大小。
(2)汽車剎車后速度大小為10 m/s時汽車通過的位移大小。
(3)汽車剎車后5s內的位移大小。
(4)汽車剎車后第1s內的位移大小和最后1s內的位移大小之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)4×100m接力賽是奧運會上一個激烈的比賽項目,甲、乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發(fā)現,甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程,為了確定乙起跑的時機,需在接力區(qū)前適當的位置設置標記,在某次練習中,甲在接力區(qū)前s0處作了標記,當甲跑到此標記時向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑(忽略聲音傳播的時間及人的反應時間),已知接力區(qū)的長度為L=20m,設乙起跑后的運動是勻加速運動,試求:
(1)若s0=13.5m,且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上,完成交接棒,則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大?
(2)若s0=16m,乙的最大速度為8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力區(qū)完成交接棒,則乙在聽到口令后加速的加速度最大為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為了打擊販毒,我邊防民警在各交通要道上布下天羅地網,某日,一輛運毒汽車高速駛近某檢查站,警方示意停車,毒販見勢不妙,高速闖卡。由于車速已很高,發(fā)動機早已工作在最大功率狀態(tài),此車闖卡后在平直公路上的運動可近似看作勻速直線運動,它的位移可用式子(m)來描述。運毒車過卡的同時,原來停在路邊的大功率警車立即起動追趕。警車從起動到追上毒販的運動可看作勻加速直線運動,其位移可用式子(m)來描述,請回答:
(1)毒販逃跑時的速度是_____;警車追趕毒販時的加速度是______(此小題直接填答案)
(2)警車在離檢查站的多少米處追上毒販?
(3)在追趕過程中哪一時刻警車與毒販子的距離最遠?相距多遠?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,直線MN表示一條平直公路,甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩處,A、B間的距離為85 m,現甲車先開始向右做勻加速直線運動,加速度a1=2.5 m/s2,甲車運動6.0 s時,乙車開始向右做勻加速直線運動,加速度a2=5.0 m/s2,求兩輛汽車第一次相遇處距A處的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點,自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側有一豎直放置的軌道MNP,其形狀為半徑R=1.0m圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點到桌面的數值距離是h=2.4m。用質量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點,釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點,用同種材料、質量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放,物塊通過B點后做勻變速運動,其位移與時間的關系為x=6t-2t2,物塊飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓軌道(不計空氣阻力,g取10m/s2)。求:
⑴物塊m2過B點時的瞬時速度vB及與桌面間的滑動摩擦因數μ;
⑵若軌道MNP光滑,物塊m2經過軌道最低點N時對軌道的壓力FN;=×-·
⑶若物塊m2剛好能到達軌道最高點M,則釋放m2后整個運動過程中其克服摩擦力做的功W。
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